Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên Cứu So Sánh Các Đặc Tính Vibromechanical Của Các Bộ Chuyển Đổi Kiểu Dài Bẻ Hydroacoustic Nhỏ Gọn Vớ Hình Dạng Vỏ Phát Sóng Phức Tạp
Pleiades Publishing Ltd - 2024
Tóm tắt
Sự phát triển của các bộ phát âm thanh dưới nước nhỏ gọn với tần số thấp và mật độ công suất cao gặp phải nhiều khó khăn do các yêu cầu trái ngược nhau về kích thước, hiệu suất, công suất phát ra, băng tần hoạt động và khả năng sản xuất. Đối với các bộ phát âm thanh nhỏ gọn, kích thước của thân giới hạn khả năng kết hợp các cộng hưởng của phần tử hoạt động và hệ thống dao động cơ học, điều này làm cho việc phát triển chúng trở nên khó khăn. Một bộ chuyển đổi hydro-acoustic kiểu dài bẻ nhỏ gọn với bề mặt phát sóng hình dạng phức tạp, 3D LFR, được thiết kế cho việc mô hình hóa quy mô lớn và xác minh các phép tính lý thuyết của thiết kế như vậy, có kích thước tương đối nhỏ và thể hiện hiệu suất cao. Bài báo trình bày kết quả, thu được bằng cách sử dụng vibrometry laser, của các phép đo trong không khí về các đặc tính rung động của hai thân titan với kích thước và kiểu dáng gợn sóng khác nhau. Các thiết kế đề xuất cho bộ chuyển đổi với kích thước tổng thể tối đa dưới 100 mm và trọng lượng khoảng 1 kg cung cấp độ nhạy điện áp khoảng 1 Pa m/V trong băng tần hoạt động và cộng hưởng cơ bản trong phạm vi tần số 1–2 kHz. 3D LFR có hệ số chuyển đổi cơ học cao và sử dụng khối lượng bổ sung; nó cũng có một số lợi thế khác so với các thiết kế tương tự. Được chỉ ra rằng sự khác biệt 10–12% về kích thước của hai bộ phát và hình dạng của vỏ phát sóng (12 và 16 sóng gợn) dẫn đến sự khác biệt trong tần số cộng hưởng đo được trong không khí (4.0 và 3.5 kHz, tương ứng). Đồng thời, bộ phát lớn hơn và có độ phân tán của hệ số chuyển đổi cơ học nhỏ hơn dọc theo các đỉnh và thung lũng của thân, cũng như phân phối dày đặc các thành phần phổ bên ngoài băng tần tần số cơ bản.
Từ khóa
#hydroacoustic transducer #low-frequency emitters #vibromechanical characteristics #titanium bodies #resonance frequenciesTài liệu tham khảo
H. Yamoaka, A. Kaneko, J. H. Park, H. Zheng, N. Gohda, T. Takano, X. H. Zhu, and Y. Takasugi, IEEE J. Ocean. Eng. 27 (2), 283 (2002). https://doi.org/10.1109/JOE.2002.1002483
W. Munk, J. Acoust. Soc. Am. 105 (2), 982 (1999). https://doi.org/10.1121/1.425359
A. V. Dikarev and S. M. Dmitriev, RF Patent No. 2655702 IPC H04R1/44.
B. F. Kuryanov and M. M. Penkin, Acoust. Phys. 56 (2), 218 (2010).
V. V. Bogorodskii, L. A. Zubarev, E. A. Korepin, and V. I. Yakushev, Underwater Electroacoustical Transducers (Sudostroenie, Leningrad, 1983) [in Russian].
Yu. A. Koryakin, S. A. Smirnov, and G. V. Yakovlev, Ship Hydroacoustic Equipment: State of the Art and Topical Problems (Nauka, St. Petersburg, 2004) [in Russian].
A. K. Britenkov, V. A. Farfel’, and B. N. Bogolyubov, Prikl. Fiz., No. 3, 72 (2021). https://doi.org/10.51368/1996-0948-2021-3-72-77
S. A. Shavrin, in Proc. 1st Sci.-Pract. Conf. for Young Specialists “ISTOK-2016” (AO “Kontsern “Okeanpribor”, St. Petersburg, 2016), p. 121 [in Russian].
F. Mosca, G. Matte, and T. Shimura, J. Acoust. Soc. Am. 133 (1), EL61 (2013). https://doi.org/10.1121/1.4773199
B. N. Bogolyubov, A. V. Kirsanov, I. I. Leonov, S. A. Smirnov, and V. A. Farfel’, Gidroakustika 23 (3), 20 (2015).
A. K. Britenkov, V. M. Rodyushkin, and A. V. Ilyakhinskii, Mater. Phys. Mech. 47 (1), 139 (2021). https://doi.org/10.18149/mpm.4712021_14
A. K. Britenkov, B. N. Bogolyubov, and V. A. Farfel’, Uch. Zap. Fiz. Fak. Mosk. Gos. Univ. im. M. V. Lomonosova, No. 1, 2010106-1 (2020).
P. Buchhave, Opt. Laser Technol. 7 (1), 11 (1975).
A. K. Britenkov, B. N. Bogolyubov, M. S. Deryabin, and V. A. Farfel’, Tr. Mosk. Gos. Aviats. Inst., No. 105, 1 (2019).
S. S. Strel’chenko and V. V. Lebedev, AIIIBV Compounds. Handbook (Metallugriya, Moscow, 1984) [in Russian].
I. V. Vovk and Yu. V. Myakshin, Acoust. Phys. 44 (3), 281 (1998).
M. Ya. Andreev, B. N. Bogolyubov, V. V. Klyushchin, and I. l. Rubanov, Datchiki Sist., No. 12, 51 (2010).